JP2744831B2 - 水噴霧用潰れ防止ホース - Google Patents

水噴霧用潰れ防止ホース

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JP2744831B2 JP1509667A JP50966789A JP2744831B2 JP 2744831 B2 JP2744831 B2 JP 2744831B2 JP 1509667 A JP1509667 A JP 1509667A JP 50966789 A JP50966789 A JP 50966789A JP 2744831 B2 JP2744831 B2 JP 2744831B2
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Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 I.発明の分野 この発明はホースの分野に指向されるものであって、
さらに詳しくは、各端部に加圧水に噴霧させるためのカ
ップリングコネクターを有するホースに指向され、さら
に詳しくは長手方向に伸長する内部リブを有する新規な
庭園用ホースに関するものである。
II.従来技術の論議 多年にわたって可撓性ホースが生産されて来たが、最
初は天然ゴムから作られ、さらに最近では合成ゴム、熱
可塑性ゴムまたはプラスティックのような石油化学的誘
導体から作られるようになって来た。潰れ抵抗が直径、
壁厚および材料の可撓性に関係することは最初から知ら
れていた。このような潰れ抵抗は直径に逆比例する。直
径が小さければ小さい程、可撓性が益々大きくなり、従
って、ホースは容易に曲げられて、潰れることはない。
このことは直接に壁厚に関係し、より重い壁部は潰れに
対してさらに抵抗できる。さらに重要なことは、このこ
とが直接に材料の可撓性（伸び）に関係することであ
る。材料がより一層可撓性であれば、潰れないで曲がる
ようになる。破裂強度もまた直接に直径、壁厚、可撓性
に関係し、またはこの場合、さらに正しくは、ホース構
造の引張り強度に関係するのである。
「潰れ」はホースが折重ねられ、また捩られる時に生
じる。第２図および第13図に示される潰れたホース２を
参照し、潰れ部分の内側面104を形成する側部は圧縮に
抵抗し、一方潰れ部分の外側面102を形成する側部は伸
びに抵抗する。その結果、ホースの壁部はさらに容易に
折重ねられるようになる。このような潰れの結果は、ホ
ースを通って流れる流体が著しく制限されるか、または
停止されることである。潰れは迷惑なことであって、使
用者がホースの潰れを直すために時間を無駄にさせる。
庭園用ホースまたはその他の水供給ホースのようなホ
ースは最初圧力に耐えるために厚い壁部を有するように
作られた。しかし、このことはホースをさらに扱い難い
ものにした。次にファイバー補強が可能になって来た。
ゴムホースは織られたテープを巻回され、別の外側被覆
層が附加されて、全体の組立体が和硫された。このよう
なファイバー補強部は全体の壁厚を減少させるのを可能
にした。石油化学的物質から作られたプラスティックホ
ースは通常柔らかなビニル熱可塑性物質を使用して押出
し加工される。このようなホースの押出し製造は連続的
な工程である。柔らかなビニル熱可塑性物質はこの技術
分野ではデュロメーターによって測定された硬度の程度
によって定義される。柔らかなビニル熱可塑性物質の通
常のデュロメーターによる測定値はASTM法Ｄ−2240によ
って測定された場合に60から90の範囲にある。テープを
使用したプラスティックホースがホースの内側コアの廻
りに配置される「編み」タイヤコードに置換えられるよ
うになった時から、これに続いて外側被覆が附加される
ようになった。このことは破裂強度に附加され、ファイ
バーの編物によってホースは若干の可撓性を有するよう
になって来た。さらに近代的で迅速な製造方法の探究
は、内側コアの廻りに螺旋状に巻回される「巻付け」
（wrapped）ファイバーである。編まれた補強は、ファ
イバーが自分で運動を行って再配列を行う固有の能力の
ためにさらに大なる伸びを可能になす。螺旋状に巻付け
られたホースは伸びを制限する直線的な線の剛性的なフ
ァイバーを有し、これによってホースの潰れる傾向をさ
らに助長する。
極端な潰れ現象は、新しくコイル巻きされた庭園用ホ
ースが最初に使用される時に起る。このようなホース
は、一端が蛇口に固定され、コイル巻きされたホースは
縒りを戻すのを許さないようにして使用者が他端を蛇口
から離隔するように歩かされるのである。潰れ現象はま
た使用者の日常の決まった運動によっても起る。価格の
上昇および不足する石油化学的原材料は厚い壁厚のホー
スの製造を不経済になした。従って、ホースは次第に薄
い壁厚で製造されるようになり、潰れ現象が生じ易い傾
向を与えるようになった。薄い壁厚の近代的なホースが
潰れた時には、水の流れが遮断され、使用者は、潰れを
緩くするようにホースを振り回す手動操作によりホース
の縒りを戻し、または潰れ箇所まで歩き戻って、手によ
ってホースの縒りをなくすことを試みなければならな
い。若干の潰れは使用者が蛇口まで歩き戻って流れを遮
断し、これにより圧力を解放してホースの縒りを戻すこ
とを必要とする。使用者は歩き戻って水を出すようにし
て、次いで噴霧を行う違い端部まで進まなければならな
いから、使用者はさらに不便になされる。さらに一層面
倒な問題は、使用者が既に往復振動スプリンクラーのよ
うな大きいスプリンクラー装置を端部に取付けて、この
ようなスプリンクラー装置が取付けられた状態でホース
の縒りを戻さなければならない時に生じるのである。
上述の関連出願の審査中に多くの特許、すなわち米国
特許第2,562,116号、米国特許第2,623,837号、米国特許
第2,825,588号、米国特許第3,508,587号、米国特許第3,
696,773号、米国特許第3,720,235号、米国特許第4,131,
399号、米国特許第4,257,422号、米国特許第4,410,012
号、米国特許第4,523,613号および米国特許第4,579,555
号が引用された。これらの特許は何れもこの発明および
従来技術に関連する上述の問題を克服するためのこの発
明の利点を開示し、または示唆するものではない。
発明の要約 この発明は加圧水を通過させて供給するための両端を
有する水噴霧用の潰れ防止可撓性プラスティックまたは
ゴムホースに指向される。このホースは内壁面および外
壁面を有し、内壁面は一体的にモールド成形された多数
の半径方向の間隔をおかれたリブを有する。これらリブ
は前記ホースの内部容積の３％から５％までを占めるよ
うになされている。これらのリブは開放された両端の間
を長手方向に実質的に連続的に伸長して、多くの機能を
与えるようになっているが、これらの機能にはホースの
潰れに対する抵抗、潰れた時のホースを通る水の供給お
よびホースの潰れを戻すように働く潰れ部分の両側の液
体圧力の平衡化を含んでいる。ホースの一端は加圧水の
供給部に連結されてホースを通して加圧水の供給を行う
ようになっている。ホースの他端は噴霧ノズルのような
加圧された水の流れを噴霧させるための流れ制限装置に
連結されている。このような噴霧装置はホース内に充分
な背圧を与えて、潰れ部分の両側における水圧の平衡化
を行い、ホースの潰れをなくしてホースを通して加圧水
の供給を行うのである。
従って、この発明は、従来多くの家庭用およびその他
の目的のために水を噴霧させる潰れ防止ホースに存在し
ていた長く引続いていた要望を満足させるものである。
以下にさらに詳しく説明するように、この発明は、ホー
スが潰れを生じ、噴霧装置に連結されている時に迅速復
帰（snap−back）または自己伸直性（self−straightnn
g feature）を有するような内部にリブを設けられたホ
ースの発見に一部分基づいている。噴霧ノズルのような
流れ制限装置は潰れを生じたホース内に充分な背圧を生
じさせて、水の流れおよび潰れを生じた部分の両側にお
ける圧力平衡がホースを実際に真直ぐにするようになす
のである。従って、内部にリブを設けられたホースを使
用して水を供給する時、ホースは充分な背圧および潰れ
部分の両側における水圧の平衡化を生じさせて、水を供
給している間に潰れ部分が素早く開放されるようにな
す。
ホースの内径（ID）寸法およびリブ構造を有する或る
型式のホースにおいては、標準噴霧ノズルが充分な背圧
を自動的に生じさせ、ノズルが開放されて水の噴霧を行
っている間にホースの潰れをなくすことができる。以下
にさらに詳しく定義されるように、７つのリブを有する
内径15.9mm（5/8″）のホースはこのように機能する。
他のホースの寸法およびリブを有する構造においては、
流れの制限に関係して、背圧を増大させ、ホースが自分
で潰れをなくすようにするために瞬間的に流れを制限
し、または遮断することが必要になる。このことは以下
において12.7mm（1/2″）内径で７つのリブを有するホ
ースによって詳しく説明される。何れの場合にも、この
発明によって、可撓性ホースの内部リブ構造はホースの
潰れをなくすために充分な背圧を与える加圧水の噴霧装
置に連結されるようになっている。この自分で潰れをな
くす、すなわち潰れ防止機能はこの発明の原理によるホ
ースに対して重要である。
ホースの使用者は、ホースの潰れをなくすのに充分な
背圧を与えるように流れの制限を単に制御することによ
り、潰れをなくし、噴霧ノズルにおける水の流れを制御
することができる。例えば、もし使用者が歩き廻りなが
ら手で水の撒布を行っている時に、潰れが発生したなら
ば、このような潰れは、部分的な背圧によって素早く開
放されるのである。しかし、噴霧ノズルを瞬間的に閉鎖
しても、潰れは直ちに素早く開放される。使用者はホー
スの潰れを物理的になくす必要がなく、上述のような不
便または面倒な仕事を経験する必要がなくなるのであ
る。充分な背圧によって潰れがなくなった時には、この
潰れ防止ホースによって完全な水の流れが再開される。
従って、この発明は、水の噴霧を行う潰れ防止ホース
の発見に一部基づくものである。ホースが潰れを生じた
時、リブは、たとえば開放端を有するノズルがこのホー
スに連結された時にも、内圧を生じさせるのに充分な実
質的な量の水が流れるのを可能になす。驚くべきこと
は、小さい可撓性のプラスティックまたはゴム製のリブ
が潰れ部分の内部チャンネルを通って充分な水が加速さ
れるのを可能になすことである。潰れ部分の両側の内圧
はホースを丸くして潰れ部分を真直ぐにする。ホースは
端部カップリングによって標準噴霧ノズルまたはスプリ
ンクラーに連結されるのが望ましい。しかし、流れ制限
噴霧装置は一体的に形成され、またはその他の方法でホ
ースに連結されることができる。
この発明の他の特徴において、ホースは、特にホース
が庭園用ホースとして使用される場合、水圧が約1.75kg
/cm2（25psi）から約8.4kg/cm2（120psi）までの範囲に
あるような家庭で使用するのに特に適している。望まし
い形態においては、ホースは約1.02mm（0.04in）および
約3.81mm（0.15in）の間の壁厚およびリブの高さを除い
て約12.7mm（0.5in）および76.2mm（3in）の間の内径を
有し、それぞれのリブが約0.12mm（0.05in）および約2.
54mm（0.10in）の間の高さおよび約1.02mm（0.04in）お
よび約3.18mm（0.125in）の間のリブの基部の幅を有す
るようになされる。最も望ましいのは、家庭用としてホ
ースが約12.7mm（0.5in）から約25.4mm（1in）の内径を
有することである。このようなホースのリブおよび直径
の寸法は多数の機能を得られるように選択される。最も
望ましいのは、リブが互いに等間隔にホースの一端から
他端まで連続的に伸長していることである。しかし、リ
ブが実質的に連続的に伸長して、ホースの潰れに対する
抵抗、潰れを生じた時の液体の供給およびホースの潰れ
をなくすための圧力の平衡化を含む多数の機能を得られ
るようになすことが重要であることが理解される。リブ
の正確な形状は変化できる。例えば、リブがホースの一
端から他端まで連続的に伸長している庭園用ホースとし
て使用される時には、ホースが約５つから11の間、通常
７つの奇数の数のリブを有し、またホースがリブの高さ
を除いて約12.7mm（0.5in）および約19.1mm（0.75in）
または25.4mm（1in）の間の内径を有するのが望まし
い。これらのリブは大体三角形または梯形の形状、また
はその他の、通常の押出し装置によってモールド成形さ
れ得る形状を有することができる。このようにモールド
成形される時、この形状は押出し成形加工の流れの特性
によって頂部が若干丸められる傾向を有する。ホースは
プラスティック、天然ゴム、合成ゴムまたは熱可塑性ゴ
ムによって作られる。柔らかなビニルプラスティックの
場合には、デュロメーター測定値の範囲は尺度に関係し
て変化する。ショアーＡ硬度の尺度（「デュロＡ」）に
よれば、柔らかなビニルプラスティックは約60から約90
までの範囲にある。勿論ショアーＤの尺度ではこのよう
な硬度は約16から約39までの範囲である。デュロＡは、
水用ホースの技術分野では、例えば取扱い、巻回および
貯蔵のために有用なホースとして機能する所望の可撓性
を与えるような柔らかなビニルプラスティックに対する
測定値とされている。
ここで行われる詳細な説明に鑑みて、リブの寸法およ
び間隔が、壁厚および連結壁部の可撓性に関係して、ホ
ースが充分な水の流れを有し、潰れ防止性になるように
なされなければならないことが理解される。庭園用また
は水供給用ホースの目的はできるだけ短い時間に最大の
水量を供給することである。従って、内部のリブは最小
の容積しか占めないで、しかも有効に作用するのに充分
な大きさでなければならない。リブは、価格、重量、可
撓性および最大の水の流量のためにホースの内部容積の
３％から５％までを占めることができる。
ゴムまたはプラスティックの組成物は管状の内側コア
を有するホースがリブと一体的にモールド成形されるの
を可能になす。さらに望ましい形態においては、ホース
はともに一体的にモールド成形されてコアを取巻く繊維
によって補強され、またこの補強部を取巻く外層を有す
る。この構造は内側リブを有する補強繊維被覆の内部コ
アを、コア表面を殆どその溶融点になす加熱トンネルを
通過させ、継ぎに溶融被覆をこれの上に押出し加工し
て、繊維を浸透させて外層およびコアを、その中間に捕
捉された繊維とともに溶接させることによって得られ
る。
ホースは連結され得るようになされるが、この連結は
多くの異なる方法で行い得る。標準的な金属の環状カッ
プリングが使用できる。所望の場合にはプラスティック
カップリングがホースに対してインサートモールド成形
されることができる。後述されるように、環状波形部を
有するカップリングがホースの壁部内に、波形部が長手
方向のリブに対して横方向に位置するようにして圧入さ
れて、大なる圧縮状態および小さい圧縮状態を有する表
面積部分を形成し、リブをホースの壁部内に侵入させ、
これによりホースの端部を加圧水の漏洩を生じないよう
に封止させることができる。この構造におけるリブは、
ホースの壁厚および柔らかさが漏洩を阻止する封止を行
うようにリブを吸収できるような点までに制限される寸
法、数および硬度を有するのである。望ましい形態にお
いては、ホースの外壁面上に第１の環状金具が設けら
れ、第２の波形金具がホースの内壁面に設けられてホー
スの端部をこれらのものの間に封止して漏洩を阻止する
ようになされるのである。
発明の詳細な説明 この発明の目的は、ホースを潰れ防止性になし得る背
圧を与える装置を有するようにして、加圧状態の水を噴
霧させるための、多数の長手方向に伸長する内側リブを
有するホースを提供することである。この発明は、また
内側リブがあるにも拘わらず、製造の間にこのようなホ
ースの端部にコネクターカップリングを迅速に効果的に
取付ける便利な装置を提供するものである。
通常の水用ホースは平滑な内面を有している。これと
は対照的に、この発明によって作られるホースは長手方
向の内側リブを有するのである。この内側リブはホース
の内壁の部分に対して壁厚を附加して潰れを減少させる
ようになす。通常のホースにおいては潰れおよび圧縮は
流れを停止させる。例えば、もし水供給部に連結される
ホースが他端にスプリンクラーを有しないで使用される
場合には、ホース内には僅かな圧力しか存在しない。も
しこのような通常のホースを踏むと、ホースは平らにさ
れて、これにより流れを停止させる。この発明のホース
のリブは全体の流れには実質的な損失を与えないで潰れ
または圧縮箇所におけるホースの全体的な閉塞を生じる
のを阻止できる。重要なことは、ホースがなお加水状態
の水の流れを噴霧させるのに使用できることである。
この発明の１つの利点は、ホースが潰れを生じた時に
水の加速によって予期しないような大量の水が潰れ部分
を通ってホースを通過できることである。この発明の他
の利点は、遠隔端部における流れの停止により、すなわ
ち放出ノズルの閉鎖により加圧された時に潰れ部分がさ
らに容易に素早く開放される傾向を有することである。
この発明のさらに他の利点は、加圧されている間に、リ
ブを有する薄い壁厚のホースが殆ど完全な潰れに対する
抵抗力を有することである。
ホースはその各端部に、加圧水の供給源および加圧水
の流れを推進させる流れ制限噴霧装置（スプリンクラ
ー、ノズル等）にホースを取付けるためのコネクターを
有する。これらのコネクターはまた１つのホースの端部
を他のホースの端部に連結するにも役立つ。これらのコ
ネクターが漏洩を生じないでホースの端部をこのホース
のリブを有する部分の上に取付け得ることは完全に予期
しなかったことである。この予期しなかった結果は、コ
ネクターカップリングを有する潰れに抵抗するホースが
容易に製造できるだけでなく、リブがホースの一端から
他端まで連続的になし得て、アダプターの必要がない
（adapted）ことである。
図面の簡単な説明 第１図は平滑な壁部を有する従来技術のホースの長手
方向軸線に垂直な断面図を示し、 第2A図は第１図のホースの第２の断面図を示し、 第2B図は第2A図のホースの概略的な断面図を示し、 第３図はこの発明のホースの長手方向軸線に垂直な第
１の実施例の断面図を示し、 第4A図は第３図のホースの第２の断面図を示し、 第4B図は第4A図のホースの概略的な断面図を示し、 第５図は第３図のホースの長手方向の断面図を示し、 第６図は第４図の一部分の拡大断面図を示し、 第７図はこの発明のホースの第２の実施例の長手方向
軸線に垂直な断面図を示し、 第８図は第７図の一部分の拡大断面図を示し、 第９図は緊縮される前の連結カップリングを有するこ
の発明の断面図を示し、 第10図はこの連結カップリングをホースの端部に取付
ける装置を示す図面を示し、 第11図はこの発明の第３の実施例の図面を示し、 第12図はこの発明の第４の実施例の図面を示し、 第13図は第2B図のホースの斜視図を示し、 第14図はこの発明の特徴を示すためのホース試験装置
の図解的な図面である。
望ましい実施例の説明 第１図を参照し、通常の平滑な孔を有するホース２は
外壁６および内壁４を有する。流れはホース２を潰し、
また圧縮することによって停止されることができる。通
常の圧縮は誰かがホース２を踏むか、またはホースの上
を車輌（ゴルフのカート、トラクター）が通る時に起
る。第2A図は潰れを生じた時の通常のホース２の断面図
を示している。第2B図は潰れを生じたホース２の概略的
図面を示している。第2A図および第2B図が示すように、
ホースを通る流体の流路は潰れによって遮断されてい
る。第３図はこの発明によって作られたホース10を示し
ている。このホース10は外壁14および内壁12を有し、ホ
ース10の一部分として取付けられ、または押出し加工さ
れた多数の長手方向に配置されるリブ20を含んでいる。
ホース10は12.7mm（0.5in）から76.2mm（3in）まで、望
ましくは12.7mm（0.5in）から19.05mm（0.75in）までの
範囲の内径Ａを有する。ホース10は15.24mm（0.6in）か
ら88.9mm（3.5in）まで、望ましくは15.24mm（0.6in）
から31.75mm（1.25in）までの範囲の外径Ｂを有する。
第4A図および第4B図は潰れを生じた時のホース10を示し
ている。第4A図はリブ20が対向する内壁12に接触してい
るところを示している。第4B図は図示を簡単にするため
にリブ20を省略した概略図面である。リブ20はホース10
の長さに沿って連続的であるのが望ましい。何故ならば
ホースが押出し加工によって作られている場合には、リ
ブは内壁の一部分として形成されるからである。
リブの目的は内壁が互いに接触するのを阻止し、これ
により水が流れるチャンネルを形成することであるか
ら、その寸法が重要であるが、その数は重要ではない。
リブの寸法は、連結カップリング52（第９図および第10
図）をホース10の一端に取付けるのに使用されるように
次に行われる緊縮工程によって制限される。従って、リ
ブの数を認識していなければならない。圧縮され、また
は潰れを生じた時に幅が24.92mm（0.981in）の平らな内
側スリットを有する通常の15.88mm（0.625in）（内径）
のホースに対しては、５つないし11のリブが望ましく、
以下に説明される寸法の場合には７つのリブが最も望ま
しい数である。偶数のリブは対称的に緊縮し、リブが互
いに次の位置になるようにホースが折畳まれる。奇数の
リブは任意の作用を生じさせる。
第５図はホース10の長手方向軸線18に沿って見た場合
のリブ20を有するホース10の断面図を示している。
第６図は頂壁24、基部26および側壁22によって形成さ
れる梯形の形状を有するリブ20を示している。リブ20は
0.22mm（0.04in）から3.18mm（0.125in）までの範囲の
基部の幅Ｅ、0.0mm（0.0in）（梯形が第８図に示される
ような三角形になった時）から3.18mm（0.125in）まで
の範囲の頂壁の幅Ｄおよび1.27mm（0.05in）から2.54mm
（0.10in）までの範囲のリブの高さＣを有する。
第７図は、長手方向のリブが三角形の断面を有する点
で第３図ないし第６図に示された第１の実施例とは異な
るこの発明の第２の実施例を示している。第７図は外壁
34、内壁32および三角形断面を有する長手方向に位置す
るリブ40を有するホース30を示している。丸められた形
状または正方形の形状のような他の断面形状も使用でき
る。
第８図は基部44および側壁42によって形成されたリブ
40を示している。リブ40は1.02mm（0.04in）から3.18mm
（0.125in）までの範囲の基部の幅Ｇおよび1.27mm（0.0
5in）から2.54mm（0.10in）までの範囲のリブの高さＦ
を有する。
第９図は外側金具50およびリブ20を有するホース10内
に挿入された標準型の雄コネクター52を有するホース10
を示している。簡単にするために他のリブは示されてい
ない。ホースは通常入口端および出口端を有する。入口
端はコネクター82（第12図）のような雌コネクターを設
けられている。出口端は雄コネクター52を設けられてい
る。
第10図は連結カップリングをホース10に固定的に緊縮
するのに使用される緊縮工程を示している。硬化された
鋼のコレッド54がコネクター52内に挿入され、テーパー
を付された軸56が前方に駆動されてホース10の内側の雄
コネクター52の若干の部分を波形の形状に変形させて、
変形されたコネクター52およびこれに対向する波形金具
50の間にホース10を楔係合させることによって漏洩防止
シールを形成するようになされる。この緊縮工程は波形
になされるように行われ、すなわち大きい圧縮および小
さい圧縮を受ける面積部分があって、これによりホース
材料のさらに良好な封止を可能になす。第10図はまたリ
ブ20のホースの主本体内に押込まれて、その位置で対向
する波形が最大の力を生じるようになされるのを示して
いる。（他のリブは簡単にするために示されていな
い。）従って、緊密な封止作用が得られるのである。雌
コネクター84（第12図）も雄コネクター52と同じ方法で
取付けられるのである。
第11図は雄コネクターカップリング62および波形金具
64を有するホース60を示し、このホース60は内層（コ
ア）66、螺旋状に巻回された繊維（繊維補強部）68およ
び外層（カバー）70を有し、内側に沿って長手方向に位
置するリブ72を有する。
第12図は雌コネクターカップリング82および波形金具
84を有するホース80を示し、このホース80は内層（コ
ア）86、編まれた繊維（繊維補強部）88および外層（カ
バー）90を有し、内側に沿って長手方向に位置するリブ
92を有する。
典型的な三重層のホース60、80（コア66、86、繊維補
強部68、88、カバー70、90がそれぞれ第11図および第12
図に示されている）においては、リブ72、92は、1.27−
1.52mm（0.050−0.060in）の間の高さで1.02−1.27mm
（0.040−0.050in）の間の基部の幅の三角形に附形され
ている。全体の材料の厚さ（リブを除く総ての３つの
層）は少なくとも1.52mm（0.060in）の厚さで、材料の
硬度は90デュロメーターを超過しない。このような情況
で、緊縮の間にリブが絞り込まれるようになすのに充分
な柔らかな材料の支持が得られるのである。
第11図および第12図に示されるホースに加えて、他の
ホースも三重層（薄い剛性の内壁、発泡体の中心部、外
側被覆体）までの（内壁）を有することができる。外側
カバー（外壁）は同じ型式の三重層構造を有することが
できる。
第13図は潰れ部分の外側の表面102および潰れ部分の
内側を形成する表面104を有する、潰れを生じた従来技
術のホースを示している。
第14図はこの発明のホースを試験して種々のパラメー
ターを研究するために構成されたホース試験装置の図解
的な図面である。通常のホースもこの潰れ防止ホースと
比較するために試験されることができる。第14図を参照
し、この試験装置は蛇口111を経て導かれる加圧水供給
部からの供給管110を有していた。連結ホース112は少な
くとも15.88mm（5/8in）の内径であったが、1.83m（6f
t）より長くなかった。連結ホース112は圧力調整装置11
4によって管圧力を保持して蛇口111から水の流れ全体を
供給した。供給管110は少なくとも19.05mm（3/4in）の
内径で、ゲージ（２）115において圧力調整装置114が3.
5kg/cm2（50psi）に設定された状態で流れ全体が測定リ
グを通って流れるのを許され、Ａにてホースが取付けら
れていないで、球弁117が広く開放されている時でも、
ゲージ（１）113にて5.6kg/cm2（80psi）を超過する圧
力を保持する定常的な供給を行った。多くの家庭は、こ
のような水圧状態で供給を行うことはできないが、試験
の目的で、調節可能で圧力調整装置114によって可能に
なされる。直径、長さおよび形状の異なる試験ホースが
第14図の装置のＡおよびＢの間に取付けられた。Ｂおよ
びＣの間にはゲージ（３）118を含む短い圧力測定管長
さ部が設けられた。このゲージ（３）118は、端部Ｃが
広く開放されるか、または端部Ｃに加圧水の流れを排出
させるノズル119が取付けられた状態で、試験ホースの
端部の圧力の測定を可能にしていた。この装置には、作
動を容易になすために他の球弁があるが、この概略的に
図示には重要ではないと考えられる。水の流れはメータ
ー116によってガロン（3.785cm3）で測定された。読み
は球弁117が開放される前にメーター116によって行わ
れ、次に５分間の流れの後で第２回目の読みが行われ
た。全体的な消費量は５分割されて毎分のガロン値（gp
m）を得るようになされた。
ノズル119は、ねじ錠止め装置によって全開（１）に
固定された引込み可能の内側ピンを有する通常の手持ち
の起動の霧ノズルであった。噴霧オリフィスはピンを完
全に引込めた後で約5.94mm（0.234in）で、総ての試験
はこのオリフィスによって行われた。
一連の例１−14および対照１−２が第14図の試験装置
を使用して試験された。この発明のホースは通常のホー
スと比較するために種々の異なる条件で試験された。試
験されたホースの型式は表Ｉに示され、試験の結果は表
IIに示されている。
表Ｉを参照し、題名「ホースの型式」の下に、４つの
ホースが、「5/8レギュラー」、「5/8均等流」（5/8Eve
n Flow）、「1/2レギュラー」および「1/2均等流」（1/
3Even Flow）の指示にて詳細に示されている。「5/8レ
ギュラー」および「1/2レギュラー」はそれぞれ通常の
3.18mm（5/8″）または12.7mm（1/2in）の平滑な内壁の
三重層構造のホースを意味する。「5/8均等流」および
「1/2均等流」はそれぞれ3.18mm（5/8″）または12.7mm
（1/2in）の、それぞれ内側のコア壁部に等間隔に配置
された７つの内側リブを有する潰れ防止ホースを意味し
ている。均等流のホースの構造は第11図ないし第12図に
示される三重層の型式のもので、既述のように押出し加
工条件によるプラスティックの流れ特性がリブの丸めら
れるか、または若干放物線形状を与えるために三角形の
頂部が丸められている点を除いて第８図に示されたもの
と同様のリブを有している。従って、第８図および第11
図ないし第12図を参照すれば、表Ｉの3.18mm（5/8″）
および12.7mm（1/2in）の均等流のホースの構造が理解
できる。コア、補強繊維およびカバーは第11図の典型的
な三重層ホースにて符号66、68および70で示され、リブ
72は丸められ、またはドーム形状になされ、これによっ
て第８図の形状に密に近似するようになされるものであ
る。表Ｉのリブの高さおよび幅は第８図の寸法Ｆおよび
Ｇに近似している。表Ｉの「ID」は第３図の「Ａ」で示
された測定を参照したホースの内径であり、「OD」は第
３図の「Ｂ」によって示されるようにして行われた測定
を参照したホースの外径である。コア66およびカバー70
の相対的厚さ（in（25.4mm））、ホースの内部面積（in
2（6.45cm2））およびホースの長さ（ft（0.305m））が
表Ｉに与えられている。
表Ｉのホースに対する構造のプラスティック材料とし
て使用された「ビニル」は庭園用ホース型式の水用ホー
スの製造に一般的に使用されるものである。デュロメー
ター（ショアーＡ）または「デュロＡ」測定もまた特に
示されている。一般的に、ショアーＡは上述のようにこ
のような柔らかなビニルプラスティックに対して約60な
いし90の間の範囲にある。柔らかなビニルに対するデュ
ロメーターのこの範囲以上では、破壊点における伸びは
約250から約450％までであって、張力は約70から約210k
g/cm2（約1000から約3000psi）までの範囲にあり、100
％の伸びにおける係数（modulus）は約35から約140kg/c
m2（約500から約2000psi）までの範囲にある。また、こ
の型式のビニルに対しては、密度は通常約1.15（充実し
ていない）から約1.7（多いに充実している）までの範
囲にある。「発泡されている」はガス／発泡剤を含む閉
鎖セルのために20％の重量減小を意味する。庭園用ホー
スおよび同様の水供給ホースは可撓性、または柔らかな
ビニル、ビニル／ゴムまたは熱可塑性ゴム材料である。
このような柔らかな、または可撓性のある材料において
は、「デュロＡ」測定は当業者には所望の可撓性を示す
ものとして理解されている測定尺度である。従って、こ
こで使用される「可撓性」または「可撓性である」なる
用語はこの意味を伝えるように企図されている。
表IIを参照し、対照１および２が異なる種々の条件で
表１のホースと比較のために試験された。ホースを使用
しなかった対照１−２を除いて、それぞれの例１−14の
ホースの長さは15.25m（50ft）であった。対照１−２お
よび総ての例１−14に対し、静圧がゲージ２にて3.5kg/
cm2（50psi）に調整された。総ての例において、条件
「開放端」は試験ホースが試験装置のＡおよびＢの間に
固定されたが、ノズルが使用されなかったことを意味
し、流量（3785cm3/mn（gpm））、背圧（ゲージ２）お
よび端部圧力（ゲージ３）が決定された。「ノズル有
り」または「ノズル」は試験が、上述の開放位置におけ
る試験装置の端部にノズル119が固定されて加圧水の流
れを生じるようになされていることを意味する。「潰
れ」はホースが折返されて壁部が互いに接触し、次に潰
れ部分の5.08cm（２″）以内で結束されてプラスティッ
クを永久的に潰れた形状に保持することを意味する。明
らかなように、このような形状においては潰れは素早く
開放されることはできない。従って、「潰れおよびノズ
ルなし」または「潰れおよびノズル有り」はホースが潰
され、ノズルを有するが、または有しない状態で試験さ
れたことを意味する。
ここで、第14図の装置を使用して、ホースを有しない
状態で、ゲージ２の背圧が零で、46177cm3/mn（12.2gp
m）が供給されてこの装置が供給を行い得るようになす
ものを示すために対照１が使用された。対照２に対して
は、ホースが使用されずに、ノズルが上述のように2498
1cm3/mn（6.6gpm）の供給を行うような全開位置で使用
された。
第１のシリーズである例１−３は、端部開放（例
１）、ノズル有り（例２）およびノズルを有し、または
有しないで潰れ有り（例３）の状態で試験ホースとして
15.88mm（5/8in）レギュラーホースを有するものであっ
た。これらの例１−３の結果を参照すれば、端部が開放
されていた時に15.88mm（5/8in）のレギュラーホースは
45420cm3/mn（12gpm）を供給し、またノズルによって強
い流れが生じた時に流れの供給量は17824cm3/mn（6.4gp
m）に減少した。しかし、ノズルを有し、または有しな
いでホースが潰れを生じた時に、ゲージ３における端部
圧力は零に減少され、勿論零流量によって示されるよう
に流れが停止された。
例１−３の15.88mm（5/8in）のレギュラーホースと比
較するために、例４−７は図示され、表Ｉにて説明され
た15.88mm（5/8in）の均等流ホースの構造を有して試験
された。このホースが端部開放、ノズル有り、潰れ（ノ
ズルなし）および（ノズル有り）の状態で試験された
時、それぞれの例４−７には多くの観察がなされた。先
ず、この発明の内部リブ構造は、例１の45420cm3/mn（1
2gpm）を例４の44285cm3/mn（11.7gpm）と比較すること
によって判るように15.88mm（5/8in）のホースを通る流
れを著しくは減少させない。同様の比較は、例２のレギ
ュラーホースとともに使用されたようなノズルおよび供
給される流量（gpm）が殆ど同じで、すなわち23089cm3/
mn（6.1gpm）に対して比較した24224cm3/mn（6.4gpm）
を示している例５のリブを有するホースによって行われ
ることができる。また、試験の誤差および直径の変化も
若干の差を生じさせることは理解されなければならな
い。噴霧ノズルが均等流ホースに取付けられた状態で、
背圧（ゲージ２）および端部圧力（ゲージ３）がそれぞ
れ2.94kg/cm2（42psi）および2.52kg/cm2（36psi）に著
しく増加したことが観察される（例５）。均等流ホース
がノズルのない状態で完全に潰れを生じた時にも、ホー
スは15519cm3/mn（4.1gpm）を供給する。さらに、ホー
スが完全に潰れを生じ、ノズルが使用される時には、14
383cm3/mn（3.8gpm）が供給されて噴霧装置の背圧を示
すゲージ３における圧力を0.98kg/cm2（14psi）に増大
させる。従ってこの発明の均等流ホースによれば、潰れ
はなお約14383cm3/mn（3.8gpm）が通過するのを可能に
なす。さらに、もし潰れ部分が緊縮されていなかった場
合には、0.98kg/cm2（14psi）の背圧がホースを素早く
開放させ、これによって流れを約22710cm3/mnに戻すの
である。実際、このような潰れが緊縮されなかった試験
においては、背圧を生じさせるノズルは、ホースを素早
く開放させて、潰れをなくすのに充分であった。
従って、例１−７は、この発明の均等流ホースが前述
の要約およびこの発明の説明に示された利点を達成し、
多年の間存在した潰れ防止ホースの要望を満足させるも
のであることを示している。リブを有するホースは一端
で加圧水供給部に連結され、他端が噴霧ノズル119のよ
うな水の加圧された流れを噴霧させる流れ制限装置に連
結されるようになされる。このような噴霧装置はホース
の充分な背圧を生じさせて、潰れ部分の両側に平衡化さ
れた水圧を与え、例５−６で示されたように完全に潰れ
を生じた位置においてさえホースを通って水が流れ続け
るのを可能になす。さらに、これらの例における場合の
ようにもし潰れ部分が緊締されずに永久的でない場合に
は、ノズルはホースが素早く復帰されるのに充分なホー
スの背圧を生じさせる。
この発明の原理は、また表IIの例８−14を参照して1
2.7mm（1/2in）レギュラーホースに対して12.7mm（1/2i
n）均等流ホースを比較することによって示される。12.
7mm（1/2in）レギュラーホースに対する例８−14の場
合、試験は、端部開放、ノズル有り、潰れおよびノズル
有り、および潰れ有りノズルなしの状態で繰返された。
12.7mm（1/2in）レギュラーホースに対する表IIの結果
は、流量（flow in pgm）が12.7mm（1/2in）ホースに対
して41635cm3/mn（11gpm）に減少された点を除いていて
15.88mm（5/8in）レギュラーホースに対する結果に密接
に従っている。この点に関して注目すべきことは、ノズ
ルを有する12.7mm（1/2in）レギュラーホースに対する
結果が括弧を付されているが、これは、これらの数が外
挿法（extrapolation）によって得られたもので、比較
試験に基づいた実際の結果ではないことである。この点
に関して、さらに注目されることは、ノズルを有するこ
とにより流れが期待されたように15.88mm（5/8in）レギ
ュラーホースに対する流れ以下に減少されたことであ
る。しかし、潰れ部分があることにより、ノズルがある
か、またはない場合に、レギュラーホースを通る流れが
なくなり、管内圧力が3.5kg/cm2（50psi）にてゲージ２
により測定された背圧と等しくなる。この発明の12.7mm
（1/2in）均等流ホースを使用した例11−14を参照し、
端部開放状態における流れは30659cm3/mn（8.1gpm）で
あって、これはレギュラーホースに対する41635cm3/mn
（11gpm）よりも小さい。均等流ホースにおけるノズル
は19304cm3/mn（5.1gpm）の流量およびゲージ２および
３においてそれぞれ3.01kg/cm2（43psi）および2.03kg/
cm2（29psi）の背圧を与える。潰れを有し、ノズルがあ
るか、またはない場合にホースを通ってなお7570cm3/mn
（2pgm）の流量が供給された。従って、12.7mm（1/2i
n）均等流ホースが永久的な潰れを有する状態におい
て、この12.7mm（1/2in）ホースはその能力が15.88mm
（5/8in）ホースと同様に働き、流量が少ない場合にも
潰れ部分を通って水を供給し続けるのである。永久的な
潰れ部分がない12.7mm（1/2in）均等流ホースの試験
は、噴霧ノズルが全開の状態で素早く復帰状態が得られ
るか、または瞬間的な遮断が、背圧がホースを素早く復
帰させるのを可能になすことを示している。噴霧装置は
また僅かに閉じられて、ホースを素早く開放させるよう
に背圧が増大されることができる。
上述にて説明したように、この発明の重要な特徴は、
もしノズルまたはその他の装置が潰れを生じた部分に充
分な背圧を与える場合に狭くされた通路を通る流れが実
際にホースを真直ぐにすることである。例えば、通常の
ホースの水供給作動の間には出口端が開放されてホース
内に減少された圧力しかないようになされる。ホースが
潰れを生じ、完全に遮断される時、全圧力は潰れ部分ま
で発生するが、これを超えることはない。これとは対照
的に、この発明のホースは潰れたホースを通る流れを許
し、これによって潰れ部分の両側に圧力を生じるのであ
る。従って、全圧力の状態で、ホースの排出端における
ノズル等が閉鎖された時のように、ホースは完全に吹き
膨らまされて強制的に丸められるのである。
部分的な閉塞部のそれぞれの側における高圧の発生に
よってホースの潰れはなくなる。水は通常約1.75−3.5
から8.4kg/cm2まで（25−50to120 pound per square in
ch（psi））の範囲の圧力で家庭に供給される。例え
ば、噴霧ノズルが閉鎖されることによって15.88mm（0.6
25in）（内径）のホース内にある流れが停止される時、
圧力を4.9kg/cm2（70psi）であるとして、潰れ部分の両
側に5.08cm（2in）にわたって分布される等しい力は12
4.9kg（275pound）になる。この力はホースを「丸くさ
せて」ホースの潰れを素早く開放させる。3.5kg/cm2（5
0osi）の圧力を仮定し、この力は約88.98kg/196 poun
d）になる。これとは対照的に、平滑な壁部の従来技術
のホースは潰れ部分の両側に等しい圧力を発生させるこ
とはない。従って、水は潰れ部分を通って流れることが
できないで、潰れ部分から下流側には背圧が発生しない
のである。
さらに、このようなリブを有する加圧された（すなわ
ち開放された蛇口および閉鎖されたノズルを有する）ホ
ースはたとえ完全ではなくても、殆ど潰れることが不可
能である。これとは対照的に、このようなリブを欠く加
圧されたホースはなお潰れを生じる恐れがある。最後
に、この発明の予期されない利点は、端部嵌合部（カッ
プリングコネクター）における漏洩がないことである。
適正な情況下においては、内部リブの存在が取付け具の
封止と干渉を生じないようになされる。従って、ホース
は、これの端部でリブを除去するようにホースの端部を
適応させるか、または適応させないでもコネクターをホ
ースの端部に取付け得るのである。この発明の発明者は
この甚だ驚くべき結果を、率直に言って良好には作動し
ないと信じながら、構成要素および緊縮条件を模索した
後で達成したのである。この発明の発明者は標準の工業
的部品および実施条件を利用できるようにホースの端部
のリブを拡げて除去する用意があった。ホースの壁部は
通常2.54mm（0.100in）の厚さであって、リブを附加す
ることは1.27ないし2.54mm（0.05to 0.100in）を加える
ことになる。金具は次の寸法、すなわち15.88mm（0.625
in）の内径のホースに使用するためにはホースの内側に
配置される金具が15.88mm（0.625in）の外径を有し、ホ
ースの外側の配置される環状金具が4.46mm（0.825in）
の直径を有するようになすのが望ましい。カップリング
を取付ける時には、まだ暖かいホースの壁部の硬度がデ
ュロメーターによって測定された時に50ないし75の範囲
内になければならない。緊縮機械は金具を通常よりも遥
かに余計に拡張させ、リブを押潰すようにしなければな
らない。このような緊縮機械は第10図に示されるように
硬化された鋼製コレットによって内側金具を拡張させな
ければならないのである。
鋼製コレットは挿入された時に13.59mm（0.535in）の
直径を有する。リブを付されたホースでは、有効な封止
状態を作るために少なくとも20.32mm（0.80in）まで拡
張されなければならない。ホースは20.32mm（0.80in）
まで拡張されるのが望ましい。通常のホースに対して緊
縮機械を使用する時には、18.42mm（0.725in）まで拡張
されるだけでよい。この緊縮工程は、ホースを製造する
間にホースが押出し加工されるが、室温までは冷却され
ない時のように、ホースが暖かくて柔らかな間に行われ
るのである。通常、製造直後にはホースは約48.75℃（1
10°Ｆ）である。これと異なり、一部分発泡された壁部
は緊縮工程の間にさらに容易に大きく吸収を行い、従っ
て、さらに有効である。使用者は欠点のある部分を切断
して商業的に入手できる、ホースの壁部に対して圧縮さ
れる「ホース修理品」（hosemender）を取付けることに
よって損傷されたホースを修理することを望む場合があ
る。通常の状態では若干部分は押潰され、若干の部分は
押潰されない。使用者にはこの修理品を取付ける前に沸
騰水内でホースを軟化させることが推奨される。さら
に、処理を行い得ることには制限がある。リブの寸法、
数および硬度は、前述の緊縮条件で壁部の厚さおよび柔
らかさによって吸収できる点までに制限されるのであ
る。
この発明の特別な実施例が図示され、説明されたが、
この発明の精神および範囲から逸脱しないで多くの修正
が施され得ることは明らかである。従って、この発明は
前述の説明によって制限されるものではなく、以下の請
求の範囲によってのみ制限されるものである。請求の範
囲は次の通りである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭49−105229（ＪＰ，Ａ) 実開 平１−60094（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭58−146559（ＪＰ，Ｕ) 実公 昭33−8365（ＪＰ，Ｙ１) 実公 昭62−2390（ＪＰ，Ｙ２) 米国特許3720235（ＵＳ，Ａ)

Claims (9)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】加圧水を通過させて供給するための反対両
    端を有する水噴霧用の潰れ抵抗可撓性プラスチィックま
    たはゴムホースにおいて、 内壁面および外壁面を有するホースを含み、前記内壁面
    がこれと一体的にモールド成形された多数の半径方向に
    間隔をおかれたリブを有し、これらリブは前記ホースの
    内部容積の３％から５％までを占めるようになされてお
    り、また、前記リブが開放された前記両端の間に実質的
    に連続的に長手方向に伸長していて、前記ホースが折返
    されて潰れ部分を形成するのに充分な可撓性を有し、前
    記多数のリブが前記内壁面から僅かな距離だけ直立し
    て、前記潰れ部分が形成された時にこれらのリブが対向
    するリブの間の対向内壁面に接触するようになされてお
    り、これらのリブはホースの潰れに対する抵抗、前記潰
    れ部分を通る水の供給およびこのホースの潰れをなくし
    て自分で真直ぐにさせるような前記潰れ部分の両側にお
    ける水圧の平衡化を含む多数の機能を与えるようになさ
    れており、 前記ホースの一端がこのホースを通して加圧水を供給す
    るための加圧水供給源に連結され、前記ホースの他端が
    加圧水の流れを噴霧させるための流れ制限装置に連結さ
    れるようになされていて、この流れ制限装置が前記ホー
    ス内に充分な背圧を与えて、前記潰れ部分の両側におけ
    る前記水圧の平衡化を行って前記ホースの潰れをなく
    し、自分で真直ぐになり、ホースを通して水の供給を行
    うようになされていることを特徴とする潰れ抵抗可撓性
    プラスティックまたはゴムホース。
  2. 【請求項２】約1.75から約8.4kg/cm2（about25 to abou
    t 120 psi）までの範囲の家庭に供給される加圧水に使
    用されるための請求の範囲第１項記載のホース。
  3. 【請求項３】前記ホースが約1.02mm（0.41in）および約
    3.8mm（0.15in）の間の壁厚と、リブの高さを除いて約1
    2.7（0.5in）および約76.2mm（3in）の間の内径と、約
    ５つから約11までのリブとを有し、それぞれのリブが約
    1.27mm（0.05in）および約2.54mm（0.10in）の間の高さ
    および約1.02mm（0.04in）および約3.18mm（0.125in）
    の間のリブの基部の幅を有し、前記リブおよび直径の寸
    法が前記多数の機能を生じるように選択されている請求
    の範囲第１項記載のホース。
  4. 【請求項４】前記ホースが約60から約90までのデュロメ
    ーターの読みの範囲を有する柔らかなビニルプラスティ
    ックより作られている請求の範囲第１項記載のホース。
  5. 【請求項５】前記ホースが天然ゴム、合成ゴムまたは熱
    可塑性ゴムより作られている請求の範囲第１項記載のホ
    ース。
  6. 【請求項６】前記ホースの壁部が前記一体的にモールド
    成形されたリブを有する管状の内側コアと、前記コアを
    取巻く繊維補強部と、前記繊維補強部を取巻いて前記補
    強部の廻りで前記コアに溶接される外層とを含んでいる
    請求の範囲第１項記載のホース。
  7. 【請求項７】それぞれの前記ホースの端部に連結されて
    前記ホースを通る加圧水の供給を容易にする環状カップ
    リングを有し、それぞれのカップリングが前記ホースの
    壁部内に圧入される環状波形部分を有し、前記波形部分
    が前記長手方向のリブに対して横方向に位置して大きい
    圧縮および小さい圧縮を受ける表面面積部分を形成して
    前記リブをホースの壁部内に侵入させ、これによって加
    圧水の漏洩を生じないように前記ホースの端部を封止す
    るようになされており、前記リブは、ホースの壁厚およ
    び柔らかさが総て、前記漏洩を生じない封止を行うため
    に前記侵入を行い得るように制限される寸法、数および
    硬度を有するようになされている請求の範囲第１項記載
    のホース。
  8. 【請求項８】前記両端にカップリングを有する請求の範
    囲第７項記載のホースにおいて、前記ホースの外壁面に
    対する第１の環状の波形金具および前記ホースの内壁面
    に対する第２の波形金具を含み、前記ホースの端部をこ
    れらの金具の間に封止して前記漏洩を阻止するようにな
    されているホース。
  9. 【請求項９】噴霧ノズルが前記ホースの一端に連結され
    て充分な背圧を生じさせ、ホースを通して加圧液体を供
    給する間に潰れをなくすようになされた請求の範囲第１
    項記載のホース。
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